CN207134006U - 临近空间的体验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种临近空间的体验系统，包括：为多个体验者分别提供临近空间的虚拟场景的多个VR头戴式显示设备；承载多个体验者的体验舱，多个VR头戴式显示设备设置于体验舱内；以及带动多个体验者进行与虚拟场景相应的模拟运动的运动平台，体验舱设置于运动平台上。提供了一种具有能让多个体验者在一同进行临近空间体验的同时，通过让每个体验者各自佩戴头戴式显示设备，能够使各个体验者体验不同视角的虚拟场景，并且能与场景交互；除与平台运动相关的共有场景之外，每个体验者可自选场景，独立地与场景交互。
Description
技术领域
本实用新型涉及航空模拟器技术领域，具体来说，涉及一种临近空间的体验系统。
背景技术
临近空间是指距地面(20～100)公里的空域。因为商用航空飞机的飞行高度为距地面约10公里左右，而航天卫星的运行高度为距离地面1000公里以上，因此临近空间是航空与航天的空间结合部。
临近空间是迄今尚未开发的空白空间，临近空间属于大气平流层，气象稳定，不受恶劣天气的影响。临近空间飞行器的发射和运营成本与卫星相比低很多。因此使临近空间的旅游具有可行性及广阔的发展前景。
申请号为201520060544.7的专利《一种旋转飞行模拟器》，公开了一种旋转飞行器模拟设备。但是该模拟设备只能够提供视觉和感觉体验，由于仅有三个自由度，真实模拟飞行场景的能力有限，场景交互简单，视觉真实度有限。
针对相关技术中真实模拟的能力有限、视觉真实度有限、场景交互简单的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
针对相关技术中真实模拟的能力有限、视觉真实度有限、场景交互简单的问题，本实用新型提出一种临近空间的体验系统，能够使每个体验者视角独立、独立地与视觉场景交互，并结合运动平台的协调运动使得体验更加真实。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种临近空间的体验系统，包括：为多个体验者分别提供临近空间的虚拟场景的多个VR头戴式显示设备；承载多个体验者的体验舱，多个VR头戴式显示设备设置于体验舱内；以及带动多个体验者进行与虚拟场景相应的模拟运动的运动平台，体验舱设置于运动平台上。
其中，运动平台为六自由度运动平台。
在一个实施例中，还包括：确定体验者的位置状态的定位装置，定位装置设置于体验舱内。
在一个实施例中，还包括：根据位置状态控制相应的VR头戴式显示设备的虚拟场景的VR工作站，VR工作站与定位装置、多个VR头戴式显示设备均通信连接。
优选地，定位装置包括：分别设置于多个VR头戴式显示设备中的多个定位传感器；以及设置于体验舱内的红外定位传感器，红外定位传感器设置于体验舱的内壁。
在一个实施例中，还包括：通信连接于VR工作站并用于发出操控指令以使VR工作站基于操控指令控制相应的虚拟场景的操控装置。
在一个实施例中，VR工作站包括：根据虚拟场景生成运动声效和环境声效的声效装置。
在一个实施例中，还包括：连接于VR工作站和运动平台的总控机；以及连接于总控机和运动平台并通过总控机控制VR工作站和运动平台开机或停机的控制台。
在一个实施例中，还包括：对体验舱内的环境和体验者的状态进行监控的舱内监控设备；以及对体验舱外的环境进行监控的舱外监控设备。
在一个实施例中，体验舱还包括：控制运动平台紧急停机的停机控制开关。
本实用新型通过上述技术方案，提供了一种具有能让多个体验者在一同进行临近空间体验的同时，通过让每个体验者各自佩戴VR头戴式显示设备，能够使各个体验者体验不同视角的虚拟场景，并且能与场景交互；除与平台运动相关的共有场景之外，每个体验者可自选场景，独立地与场景交互。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本实用新型实施例的临近空间的体验系统的系统连接框图；
图2是根据本实用新型实施例的临近空间的体验系统的布局示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
结合图1和图2所示，根据本实用新型实施例的临近空间的体验系统100包括：
为多个体验者30分别提供临近空间的虚拟场景的多个VR(Virtual Reality，虚拟现实)头戴式显示设备40；承载多个体验者30的体验舱20，多个VR头戴式显示设备40设置于体验舱20内；以及带动多个体验者30进行与虚拟场景相应的模拟运动的运动平台10，体验舱20设置于运动平台10上。VR头戴式显示设备40是一种利用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉；其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。
通过上述技术方案，提供了一种具有能让多个体验者30在一同进行临近空间体验的同时，通过让每个体验者30各自佩戴VR头戴式显示设备40，能够使各个体验者30体验不同视角的虚拟场景，并且能与场景交互；除与平台运动相关的共有场景之外，每个体验者30可自选场景，独立地与场景交互。
当临近空间的体验旅行开始之后，在共有虚拟场景下，驱动器(未示出)接收到与虚拟场景匹配的位置指令后，驱动作动器12动作，作动器12动作带动运动平台10运动；从而使运动平台10带动体验舱20内的体验者30运动，完成虚拟场景所需要的运动状态。
其中，运动平台10为六自由度运动平台10；以及体验者30的数量为六个。六自由度运动平台10一般包括上平台13和下平台11，下平台11固定在基础上，上平台13能够进行运动。物体在空间具有六个自由度，即沿X、Y、Z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕着X、Y、Z三个直角坐标轴的转动自由度。六自由度运动平台10的下平台11固定在基础上，上平台13能够在空间的六个自由度进行运动，通过上平台13在空间六个自由度的运动，能够模拟出颠簸、移动等各种空间运动姿态。六自由度运动平台10还能够模拟在太空失重环境下的运动姿态，使体验者30更加贴近真实的临近空间体验。六自由度运动平台10具有6个自由度，可同时承载多名体验者30进行临近空间体验旅行。
在本实施例中，如图2所示，体验舱20设置于运动平台10的上平台13上、并完全覆盖运动平台10的上平台13。体验舱20设置有用于体验者出入的舱门26、空调21、及通风管道25，其内部还设置有多个座椅22、及相应的多个VR头戴式显示设备40。
在一个实施例中，体验系统100还包括确定体验者30的位置状态的定位装置，定位装置设置于体验舱20内。
优选地，上述定位装置可包括分别设置于多个VR头戴式显示设备40中的多个定位传感器；以及设置于体验舱20的内壁的红外定位传感器24。如图2所示，体验舱20用来承载体验者进行临近空间体验，并设置有多个座椅22，红外定位传感器24的位置可以根据座椅22、即体验者进行临近空间体验时的位置而具体设定。
进一步地，体验系统100还包括根据位置状态控制相应的VR头戴式显示设备40的虚拟场景的VR工作站50，VR工作站50与定位装置、多个VR头戴式显示设备40均通信连接。在本实施例中，VR工作站50被设置于体验舱20的外部。
在一个实施例中，体验系统100还包括：通信连接于VR工作站并用于发出操控指令以使VR工作站50基于操控指令控制相应的虚拟场景的操控装置(未示出)。
具体地，体验者30从VR头戴式显示设备40中看到虚拟场景，并根据看到的虚拟场景通过操纵操控装置(例如操纵杆)与虚拟场景交互，发送操控指令给VR工作站50；VR工作站50接收到操纵杆发送的操控指令后，结合头部VR头戴式显示设备40内的定位传感器及红外定位传感器的信号，经过运算处理，确定与操控指令相对应的运动数据及虚拟场景，并发送相应指令给VR头戴式显示设备40。
在一些实施例中，VR工作站50包括：根据虚拟场景生成运动声效和环境声效的声效装置(未示出)。在体验过程中，声效装置对声音进行渲染，输出声音信号给扬声器，扬声器播放虚拟场景的运行声效及环境声效。
可选地，体验系统100还包括：设置于体验舱20外部的舱外展示屏80，该舱外展示屏80连接于VR工作站50，可用于向舱外人员提供体验者30的正在体验的虚拟场景。
在一些实施例中，还包括：连接于VR工作站50和运动平台10的总控机62；以及连接于总控机62和运动平台10，通过总控机62控制VR工作站50和运动平台10开机或停机的控制台61，其中总控机62和控制台61均设置于体验舱20的外部。在本实施例中，控制台61通过总控机62和运动控制主机63控制运动平台10开机或停机。具体地，控制台61向总控机62提供开机或停机的总控信号。总控机62分别连接于VR工作站50和设置于体验舱20外部的运动控制主机63，总控机62接收到上述总控信号后，根据总控信号控制VR工作站50的开机或停机、以及通过运动控制主机63控制运动平台10的开机或停机。另外，控制台61还可通过总控机62获取VR工作站50的反馈信号、通过运动控制主机63获取运动平台10的反馈信号。
在一些实施例中，还包括：对体验舱20内的环境和体验者30的状态进行监控的舱内监控设备72；以及对体验舱20外的环境进行监控的舱外监控设备71。
在一些实施例中，体验舱20还包括：控制运动平台10紧急停机的停机控制开关23。如图2所示，停机控制开关23可设置于体验舱20内便于体验者操控的任意位置、并由体验者进行控制。在可选实施例中，停机控制开关23也可设置于舱外控制台61上由工作人员进行控制。
开启临近空间体验之前，首先检查设备状态、开启舱内监控设备72、舱外监控设备71，在确认无异常状况后，通过控制台61开启设备，确认程序无报警、初始化设备，客梯移动至舱门26门口，开启体验舱20内的空调21和通风管道25。体验者30进入体验舱20内确认体验者30系好安全带，体验者30带上VR头戴式显示设备40，工作人员关闭舱门26，客梯移动到旁边安全区域；工作人员通过控制台61的主控显示器界面选择一个虚拟场景，即可开启临近空间的体验旅行。
在体验过程中，如果体验者30感觉不适，可通过按下停机控制开关23，中断体验过程，并锁死运动平台10，保障体验者30的人身安全。在体验过程中，如果工作人员可通过舱内监控设备72发现体验者30有异常反应，或是出现其它异常情况，可通过按下工作台上的停机控制开关23，中断体验过程，并锁死运动平台10，及时提供援助，保障体验者30的人身安全。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种临近空间的体验系统，其特征在于，包括：
为多个体验者分别提供临近空间的虚拟场景的多个VR头戴式显示设备；
承载所述多个体验者的体验舱，所述多个VR头戴式显示设备设置于体验舱内；以及
带动所述多个体验者进行与所述虚拟场景相应的模拟运动的运动平台，所述体验舱设置于所述运动平台上。
2.根据权利要求1所述的临近空间的体验系统，其特征在于，
所述运动平台为六自由度运动平台。
3.根据权利要求1所述的临近空间的体验系统，其特征在于，还包括：
确定所述体验者的位置状态的定位装置，所述定位装置设置于所述体验舱内。
4.根据权利要求3所述的临近空间的体验系统，其特征在于，还包括：
根据所述位置状态控制相应的所述VR头戴式显示设备的虚拟场景的VR工作站，所述VR工作站与所述定位装置、所述多个VR头戴式显示设备均通信连接。
5.根据权利要求3所述的临近空间的体验系统，其特征在于，所述定位装置包括：
分别设置于所述多个VR头戴式显示设备中的多个定位传感器；以及
设置于所述体验舱内的红外定位传感器，所述红外定位传感器设置于所述体验舱的内壁。
6.根据权利要求4所述的临近空间的体验系统，其特征在于，还包括：
通信连接于所述VR工作站并用于发出操控指令以使VR工作站基于所述操控指令控制相应的虚拟场景的操控装置。
7.根据权利要求5所述的临近空间的体验系统，其特征在于，所述VR工作站包括：
根据所述虚拟场景生成运动声效和环境声效的声效装置。
8.根据权利要求5所述的临近空间的体验系统，其特征在于，还包括：
连接于所述VR工作站和所述运动平台的总控机；以及
连接于所述总控机和所述运动平台并通过所述总控机控制所述VR工作站和所述运动平台开机或停机的控制台。
9.根据权利要求1所述的临近空间的体验系统，其特征在于，还包括：
对所述体验舱内的环境和所述体验者的状态进行监控的舱内监控设备；以及
对所述体验舱外的环境进行监控的舱外监控设备。
10.根据权利要求6所述的临近空间的体验系统，其特征在于，所述体验舱还包括：
控制所述运动平台紧急停机的停机控制开关。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110874966A (zh) * | 2018-09-03 | 2020-03-10 | 海口未来技术研究院 | 运动模拟器的控制方法、装置、存储介质及处理器 |
| CN110930812A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-03-27 | 深圳威阿科技有限公司 | 飞机模拟座舱控制系统 |
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